Misura del coefficiente di
assorbimento di elettroni
mediante un contatore Geiger
Apparato sperimentale:
Sorgente beta di 90Sr/90Y
Serie di assorbitori di vari spessori
Contatore Geiger con alimentatore e scala di conteggio
In prima approssimazione, la
trasmissione di elettroni di pochi MeV è
regolata da una legge di assorbimento di
tipo esponenziale:
I = I0 exp (- μ x)
I = Rate di conteggio dopo uno spessore x
I0 = Rate di conteggio in assenza di spessori
X = spessore (ad es. in cm)
μ = coefficiente di assorbimento (in cm-1)
Un esempio di risultati ottenuti
con spessori di Alluminio
Approssimando l’andamento ad
un’esponenziale, si può ricavare il
coefficiente di assorbimento da un fit
lineare delle coppie (x, log I)
Gli elettroni emessi dalla sorgente di
90Sr/90Y non sono monocromatici. A causa
del doppio decadimento, la forma dello
spettro presenta due componenti
La curva di assorbimento è il risultato della convoluzione
di diversi fattori: distribuzione in energia delle
particelle primarie, probabilità di assorbimento degli
elettroni nel materiale, perdita di energia, effetti di
scattering,…
Una forma dettagliata della curva di assorbimento può
essere calcolata solamente adoperando tecniche di
simulazione numeriche Monte Carlo, in base alla
conoscenza dei possibili processi fisici nei materiali e
nel rivelatore
Componente a
bassa energia
Componente ad
alta energia
Un esempio di simulazione GEANT3
dettagliata, effettuata per misure
relative a 3 diversi materiali
Ottone
Alluminio
Cartone
Misure dettagliate, anche a
piccoli spessori, confrontate con
simulazioni GEANT3
Attività sperimentale:
Studio del fondo:
Misurare in assenza di sorgente il fondo dovuto ai cosmici e alla
radioattività ambientale, per sottrarre questo contributo alle misure con
sorgente.
Misura del coefficiente di assorbimento con alluminio
Effettuare delle misure di rate (conteggi/s) con la stessa configurazione
geometrica, per diversi spessori (0-3 mm) ed estrarre un valore approssimato
del coefficiente di assorbimento.
Misura del coefficiente di assorbimento con altri materiali
Effettuare analoghe misure con altri materiali (ad es. Ottone, 0-1 mm)
Aspetti a cui fare attenzione:
Tempi di misura ed errori statistici
Sottrazione del fondo (importante specie nelle misure con elevati spessori)